抗熱震穩定性
高鋁磚的抗熱震性介于黏土制品和硅質制品之間。850℃水冷循環僅為3?5次。這主要是由于剛玉的熱膨脹性較莫來石高,而無晶型轉化之故。目前,可以從改善制品的顆粒結構,降低細粉料的含量及提高熟料臨界粒度尺寸和顆粒級配,來提高制品的抗熱震穩定性能。
燒成
硅磚在燒成過程中發生相變,并有較大的體積變化,加上磚坯在燒成溫度下形成的熔液量較少(約10%左右),使其燒成較其它耐火材料困難得多。
硅磚在燒成過程中的物理化學變化在150℃以下從磚坯中排出殘余水分在450℃時,Ca(OH)2開始分解;450~500℃時Ca(OH)2脫水完畢,硅石顆粒與石灰的結合破壞,坯體強度大為降低。在550~650℃范圍內,?—石英轉變為α—石英,由于轉變過程中伴有0.82%的體積膨脹,故石英晶體將出現密度不等的顯微裂紋。
在600~700℃間,CaO與SiO2的固相反應開始,磚坯強度有所增加,從l100℃開始,石英的轉變速度大大增加,磚坯的密度也顯著下降,此時磚坯體積由于石英轉變為低密度變體而大為增加。雖然此時液相量也在不斷增加,但在1100~1200℃范圍內仍易產生裂紋。
在1300~1350℃時,由于鱗石英和方石英數量增加,磚坯的密度降低得很多。此時液相粘度仍較大,對內應力的抵抗性還弱,生成裂紋的可能性存在。當加熱到1350~1430℃時,石英的轉變程度和由此產生的磚體膨脹大大增強,在這一溫度范圍內,加熱得愈緩慢,石英溶于液相再結晶生成的鱗石英量愈多,方石英生成量愈少,磚體生成裂紋的可能性也愈小。如果加熱過快,特別是在氧化氣氛下迅速加熱,石英轉變為方石英,使磚坯松散并出現裂紋。
為了在高溫階段使溫度緩慢均勻上升,在生產中通常采用弱還原火焰燒成。同時還可以使窯內溫度分布均勻,減少窯內上下溫差,避免高溫火焰沖擊磚坯,達到“軟火” (均勻緩和火燒成)燒成要求。
硅磚高燒成溫度不應超過1430℃。硅磚燒成至高燒成溫度后,通常根據制品的形狀大小,窯的特性,硅石轉變難易,制品要求的密度等因素,給以足夠的保溫時間。硅磚燒成后的冷卻,高溫下(600~800℃以上)可以快冷,低溫時因有方石英和鱗石英的快速晶型轉變,產生體積收縮,故應緩慢冷卻。
在擬訂燒成曲線時,除應相符上述懇求外,還應考慮:
)材料的加熱性質;
參與物的數目和性質;
)磚塊的外形大小。其他如燒成窯的布局、大小、裝窯方法、窯內溫度分布等均有影響。
硅磚同大多數燒結耐火磚一樣均采用半干法生產制品、隧道窯燒成,它在生產過程中出現裂紋是導致其廢品率提高的主要原因之一。小編將在下一篇文章中對硅磚成品的裂紋類型和成因進行分析,說明通過嚴格控制硅磚生產主要的機壓成型和燒成工藝環節,能減少硅磚裂紋形成,并顯著提高產品質量。
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